DD262832A5

DD262832A5 - Schneidportal einer hoechstdruck-fluidstrahlschneidanlage

Info

Publication number: DD262832A5
Application number: DD87308622A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Zabinski; Klaus Biervert; Gerd Kuepper
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1987-11-03
Publication date: 1988-12-14
Also published as: SU1639423A3; EP0266638B1; US4882961A; DE3637617C2; ES2037690T3; DK578787D0; EP0266638A2; JPS63123699A; DE3637617A1; DK578787A; EP0266638A3; ATE83967T1

Abstract

Schneidportal einer Hoechstdruck-Fluidstrahlschneidanlage. Die Aufgabe besteht darin, ein Schneidportal zu schaffen, das bei hoher Stabilitaet ein geringes Eigengewicht aufweist und dessen zur Querverschiebung des auf diesem angeordneten Schneidkopfes benoetigte Lagerstellen integrale Bestandteile sind. Das Schneidportal wurde gewichtsoptimiert und zeichnet sich dadurch aus, dass es aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist, in den die Lagerschalen fuer den Antrieb des Schneidkopftraegers ebenso wie die Befestigungsstellen der Fuehrungsschiene des Schneidkopftraegers als integrale Bestandteile in die Wabenstruktur des Schneidportals eingeklebt sind. Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schneidportal einer Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Um einen Materialzuschnitt vornehmen zu können, muß der Schneidstrahl einer Fluidstrahlschneidanlage in einer parallel zum Schneidtisch verlaufenden Ebene in alle Richtungen frei bewegbar sein.

Diese zwei Freiheitsgrade sind entkoppelt und dem Schneidportal bzw. dem Schneidkopfträger zugeordnet.

Das Schneidportal ist in Längsrichtung verschiebbar auf dem Zuschneidtisch gelagert und trägt, in Querrichtung verschiebbar gelagert, die eigentliche Schneidvorrichtung, den Schneidkopfträger.

Das Gesamtgewicht des Schneidportals ist ein wichtiger Parameter im Hinblick auf die durchschnittliche Schneidgeschwindigkeit der Anlage, die umso höher liegt, je kleiner die zu beschleunigenden Massen sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Schneidgeschwindigkeit eines Schneidportals zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidportal für eine Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage zu schaffen, das bei hoher Stabilität ein geringes Eigengewicht aufweist und dessen zur Querverschiebung des auf diesem angeordneten Schneidkopfes benötigte Lagerstellen integrale Bestandteile sind.

Erfindungsgemäß wird die dadurch erreicht, daß das Schneidportal aus zwei parallel zueinander liegenden dünnen Platten gebildet ist, deren Zwischenraum mit einem wabenförmig ausgebildeten Material ausgefüllt ist, die die Wellen aufnehmenden Lagerschalen durch zweiteilige Hülsen gebildet sind, die senkrecht zur Oberfläche der dünnen Platten in das wabenförmige Material eingebracht und mit diesem verbunden sind und die Führungsschiene des Schneidkopfträgers in Gewindestücken festschraubbar ist, die parallel zur Oberfläche der dünnen Platten in das wabenförmige Material eingebracht und mit diesem verbunden sind.

Die Trennfuge der zweiteiligen Hülsen teilt deren Gesamtlänge im Verhältnis von V3 zu ²h.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die komplette Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage in perspektivischer Ansicht; Fjg.2: den Schnitt A-A nach Fig. 1; Fig.3: den Teilschnitt B-B nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage.

Auf einem Schneidtisch 1 ist ein Schneidportal 2 auf zwei nicht gezeigten Zahnstangen so gelagert, daß es in Längsrichtung verschoben werden kann. Das Schneidportal 2 trägt einen auf diesem quer verschieblich angeordneten Schneidkopfträger 3. Die Antriebe in Längs- und Querrichtung erfolgen über spielarme Getriebe durch Scheibenläufermotore.

Während eines Zuschnitts werden teilweise recht komplizierte Muster mit zahlreichen Krümmungen abgefahren, so daß, um eine möglichst hohe durchschnittliche Schneidgeschwindigkeit der Anlage zu realisieren, die zu beschleunigenden Massen gering sein müssen. Aus diesem Grund besteht das Schneidportal 2 aus zwei dünnen Platten 4; 5 die mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der durch sie gebildete Zwischenraum mit einem wabenförmigen Material 6 ausgefüllt ist. Ein solcher

Verbundwerkstoff ist unter der Bezeichnung honeycomb beispielsweise aus der Luft- und Raumfahrt bekannt. Zur Erhöhung der Stabilität ist in vorteilhafter Weise das Schneidportal 2 so ausgebildet, daß es in der Draufsicht eine trapezförmige Gestalt aufweist. Ferner ist entlang der y-Achse eine Verstärkung in Form einer ebenfalls aus Verbundwerkstoff bestehenden Leiste 21 aufgebracht.

Fig.2 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1. Es ist ersichtlich, daß die zur Querverschiebung des Schneidkopfträgers 3 notwendigen Wellen 7; 8 in Lagergehäusen 22; 23 indirekt in der Wabenstruktur des Materials 6 des Schneidportals 2 befestigt sind. Die Lagergehäuse 22; 23 sind in Lagerschalen 11; 12 eingepreßt, die aus zweiteiligen Hülsen 11a; 11 b zusammensetzbar sind und durch einen Kunststoffkitt 13 mit der Wabenstruktur des Materials 6 eine feste Verbindung eingehen. Die Hülsen 11 a; 11 b weisen an ihren äußeren Enden radiale Kragen 14a; 14b bzw. 15a; 15b auf, die auf der Platte 4 bzw. 5 aufliegen.

Die Lagerschalen 11; 12 sind senkrecht zu den Platten 4; 5 und somit parallel zur Wabenstruktur des Materials 6 eingesetzt. In vorteilhafterweise werden die zweiteiligen Hülsen 11a; 11 b in dafür vorbereitete Bohrungen beidseitig eingesetzt und ineinandergefügt. Daran anschließend werden die Lagerschalen 11; 12 mit einem Epoxidharz umspritzt, nach dessen Aushärtung eine feste Verbindung zwischen den Lagerschalen 11; 12 und der Wabenstruktur des Materials 6 hergestellt ist.

Der Innendurchmesser der Lagerschalen 11; 12 muß so bemessen sein, daß vom Antrieb resultierende Biegekräfte nicht zu einer Deformation der Platten 4; 5 führen. Die mitlaufende Welle 7 ist mit der angetriebenen Welle 8 über einen Zahnriemen 25 verbunden, an dem der hier nicht gezeigte Schneidkopfträger 3 befestigt ist. Je nach Drehrichtung des Zahnriemens 25 wird also der Schneidkopfträger 3 nach links oder rechts bewegt. Die Welle 7 ist exzentrisch im Lagergehäuse 22 angeordnet, so daß damit die Spannung des Zahnriemens 25 eingestellt werden kann.

Das Lagergehäuse 22 kann mehrere nicht näher dargestellte Durchgangsbohrungen aufweisen, die, ohne die Festigkeit zu beeinflussen, der Forderung nach konsequentem Leichtbau entgegenkommen. Auf der angetriebenen Welle 8 ist ein Zahnrad 26 befestigt, das über einen Zahnriemen 27 mit einem nicht gezeigten Scheibenläufermotor in Wirkverbindung steht.

In vorteilhafter Weise sind beide Wellen 7; 8 mit den sie umgebenden Bauteilen (Wellenlager 10, Lagergehäuse 22; 23) so in den Lagerschalen 11; 12 angeordnet, daß im Bedarfsfall die komplette Einheit ohne Demontage des Schneidportals 2 ausgetauscht werden kann.

Die Querverschiebung des Schneidkopfträgers 3 erfolgt entlang einer Führungsschiene, die seitlich am Schneidportal 2 befestigt

Fig.3 zeigt den Teilschnitt B-B nach Fig. 1. Der Schneidkopfträger 3 läuft über an diesem befestigten Rollen 17; 17a auf einer Führungsschiene 16, die mittels mehrerer Schrauben 18 direkt in der Wabenstruktur des Verbundwerkstoffes, senkrecht zum Verlauf der Waben, befestigt ist. Die Schrauben 18 greifen in Gewindestücke 19 ein, die parallel zu den Platten 4; 5 in die Wabenstruktur des Materials 6 eingesetzt und mittels eines Epoxidharzes 20 mit dieser verklebt sind.

Um eine sichere Befestigung zu gewährleisten, ist es wichtig, in die an und für sich nicht belastbare Seite des Schneidportals 2 mehrere Bohrungenmit größerem Durchmesser als dem Außendurchmesser des Gewindestücks 19 einzubringen und diese Bohrungen mit Epoxidharz auszufüllen. Daran anschließend wird in jede der Bohrungen eine Gewindestück 19 eingeführt und bis zum Aushärten des Epoxidharzes fixiert. Es ist ebenso denkbar, eine sichere Befestigung dadurch zu erzielen, daß die Bohrungen mit Kunststoffkitt ausgefüllt werden und nach dessen Aushärtung koaxial zu den ursprünglichen Bohrungen Gewinde eingeschnitten werden, in die nicht näher dargestellte Gewindeeinsätze einschraubbar sind.

Um sicherzustellen, daß beide Seiten des Schneidportals 2 in Längsrichtung exakt parallel verschoben werden, ist am Schneidportal 2 eine als Torsionswelle ausgebildete Ausgleichwelle 30 angebracht, deren Enden mit Ritzeln 31; 31 a versehen sind, die in Zahnstangen 32; 32 a eingreifen, die auf dem Schneidtisch angeordnet sind (Fig. 2).

Im Vergleich zu den bisherigen Schneidportalen aus Werkstoffstahl ist das erfindungsgemäße Schneidportal aus Verbundwerkstoff um mehr als eine Zehnerpotenz leichter, woraus bei gleichwertiger Steifheit eine wesentlich höhere Beschleunigungsfähigkeit resultiert, was eine bedeutende Schneidzeitverkürzung eines Materialzuschnitts nach sich zieht.

Claims

1. Schneidportal einer Höchstdruck-Fluidstrahlschneidanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidportal (2) aus zwei parallel zueinander liegenden dünnen Platten (4; 5) gebildet ist, deren Zwischenraum mit einem wabenförmig ausgebildeten Material (6) ausgefüllt ist, die die Wellen (7; 8) aufnehmenden Lagerschalen (11; 12) durch zweiteilige Hülsen (11a; 11b) gebildet sind, die senkrecht zur Oberfläche der dünnen Platten (4; 5) in das wabenförmige Material (6) eingebracht und mit diesem verbunden sind und die Führungsschiene (16) des Schneidkopfträgers (3) in Gewindestücken (19) festschraub bar ist, die parallel zur Oberfläche der dünnen Platten (4; 5) in das wabenförmige Material (6) eingebracht und mit diesem verbunden sind.

-1- Z6Z83Z Patentansprüche:

2. Schneidportal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge der zweiteiligen Hülsen (11 a; 11 b) deren Gesamtlänge im Verhältnis von ¹/3 zu ²Iz teilt.